变压器局部放电超声波信号处理方法研究

王云皓，厉伟

(沈阳工业大学电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

1 引言

电力变压器是电力系统中的重要电气设备，其安全稳定决定着电力系统的可靠运行。统计数据表明，大约2/3的电网事故是由于包括变压器在内的电气设备的绝缘失效造成的[1]。变压器绝缘内部可能含有气泡、裂缝等缺陷，其在电力系统中运行时会产生局部放电，严重时将导致变压器绝缘击穿，造成电力系统运行事故。

当变压器内部发生局部放电时，产生的脉冲电流会引起变压器绝缘的热效应，引起介质温度升高，加速其氧化；对于高分子材料，由于氧化等原因将引起介质裂解，以致平均分子量下降，导致介质的机械、电气性能下降。同时可能产生O3、NO、NO2等活性气体加速绝缘劣化。现有研究显示，局部放电发生时气泡内部电荷受到电场力的作用，气泡将被挤压，引起气泡体积的迅速变化，气泡体积的压缩将产生疏密波，该波频率较高，属于超声波。因此，可以通过检测超声波信号来检测局部放电是否发生及程度。

检测到的局部放电超声波信号会有干扰成分，按照其产生来源可分为采集系统本身干扰和系统外干扰。采集系统本身干扰包括变压器中的铁心、冷却扇、有载分接开关闭合以及自然界中的风雨雷电等引起的机械振动；高压输电线上的电晕干扰、绝缘套管表面上的泄漏电流以及电路的放电干扰等；移动通信、广播电视信号等电磁波干扰；上述干扰信号统称为窄带干扰。……